KR100349832B1

KR100349832B1 - 라인스캔형 지문입력장치

Info

Publication number: KR100349832B1
Application number: KR1020000045827A
Authority: KR
Inventors: 이동원; 이종익; 신성휴
Original assignee: (주)니트 젠
Priority date: 2000-08-08
Filing date: 2000-08-08
Publication date: 2002-08-24
Also published as: KR20000063878A

Abstract

본 발명은 광학식 지문입력장치 중 산란식(scattering type) 지문입력장치에 관한 것으로서, 종래의 2차원(면) 감지방식이 아닌 1차원(선) 감지방식의 지문입력장치에 관한 것이다. 본 발명은, 지문에서 반사되는 빛을 영상으로서 감지하기 위하여, 지문에 조사되는 광원(40), 지문에서 반사된 빛의 광로를 변경하여 지문영상 감지센서(30)가 있는 곳까지 유도하는 프리즘(10), 프리즘(10)에서 출사되는 광을 집속하는 렌즈(20), 렌즈(20)를 통과한 지문영상을 감지하여 전기적 영상신호로 출력하는 선상(線狀)의 지문영상 감지센서(30)로 구성된다. 프리즘(10)은 사다리꼴 형상을 하고 있는데, 손가락을 올려놓아 지문이 접촉되는 지문입력면(12)과, 광원(40)에 의해 지문입력면(12)에 접촉된 지문에서 산란된 빛을 반사하는 제1반사면(14)과, 제1반사면(14)에서 반사된 광을 반사하는 제2반사면(16)과, 제2반사면(16)에서 반사된 빛이 외부로 나가는 출사면(18)으로 이루어진다.

Description

라인스캔형 지문입력장치{Line scan type fingerprint input device}

본 발명은 광학식 지문입력장치중에서 산란식 1차원 라인스캔 방식의 지문입력장치의 광학계에 관한 것이다.

지문인식 시스템(fingerprint recognition system)은 입력된 지문과 미리 등록된 사용자의 지문을 비교, 인식하는 장치로서 문이나 금고의 잠금장치, 출입관리, 근태관리, 컴퓨터 엑세스 제어등 다양하게 활용되는 시스템이다. 지문입력장치(fingerprint input device)는 지문인식 시스템에서 지문을 받아들이는 장치로서, 크게 광학식과 비광학식으로 분류된다. 광학식 지문입력장치를 채용한 지문인식 시스템은, 프리즘 등에 놓여진 지문에 빛을 비추어 지문의 골(valley)이나 융선(ridge)에 따라 다른 형태로 반사되어 영상 센서(CCD 등)에 형성되는 지문영상을 해석하여 미리 저장되어 있는 지문과 대조하는 장치이다.

일반적인 광학식 지문입력장치에는 흡수식과 산란식이 있다.

도1a는 흡수식 지문입력장치의 원리도인데, 광원(112), 삼각프리즘(110), 렌즈부(114), 영상센서(116), 영상처리부(125)로 구성된다. 지문입력창에 지문을 대지 않은 상태에서는, 광원(112)으로부터 나온 빛이 삼각프리즘(110)의 지문입력창(118)의 내부에서 전반사되어 렌즈(114)를 통해 영상센서(116)에 입사된다. 지문입력창(118)에 지문을 대면, 지문의 골이 지문입력창(118)에서 떨어져 있기 때문에 광은 지문입력창(118)의 내면에서 전반사하여 영상센서(116)에 도달하고, 지문의 융선(ridge)은 지문입력창(118)에 접촉되기 때문에 광이 내면에서 전반사하지 않고 흡수되어 광의 일부만이 영상센서(116)에 도달하게 된다. 따라서, 영상센서(116)에 입사되는 광량은 지문의 골과 융선에 따라 서로 다르게 되고 결국 영상센서(116)에서는 지문의 패턴에 따라 서로 다른 레벨의 전기신호를 출력하게 된다. 영상처리부(125)에서는 영상센서(116)의 출력값을 디지탈신호로 정형하고 영상처리하여 지문패턴을 인식하게 된다.

도1b는 산란식 지문입력장치의 원리도를 나타낸다. 도1a의 경우와 유사하게, 광원(212), 프리즘(210), 렌즈부(214), 영상센서(216)로 구성되지만, 프리즘(210)이 삼각형이 아닌 사다리꼴 형상을 갖는다. 도1a의 흡수식과 달리, 광이 광원(212)으로부터 프리즘(210)의 지문입력창(218)으로 직각 혹은 임계각보다 훨씬 작은 각으로 입사하기 때문에, 지문입력창(218)에 닿지 않는 지문의 골에서는 광이 지문입력창(218)을 통과하여 영상센서에 도달되지 않고, 지문의 융선에서는 입사광이 융선에 의해 산란된다. 산란된 광은 렌즈부(214)로 입사되고 영상센서(216)에 의해 검출된다.

상기와 같은 방식의 지문입력장치는 기본적으로, 2차원(면)의 지문영상을 취득하는 광학계로서, 지문 영상 전체적으로 균일한 밝기의 영상을 얻기 위하여 평면광이 필요하며 이를 위해 일반적으로 다수의 LED를 채용한 광원을 쓰고 있다. 또한 다수의 LED를 채용하여도 조도의 불균일성이 완벽하게 해결되지 않기 때문에 광원과 프리즘 사이에 확산판(diffuser)을 사용하는 것이 일반적이다. 이와 같은 이유들 때문에 전력소비가 커지고 가격이 올라가는 문제가 있다.

또한, 광학계의 특성상 취득영상의 왜곡을 최소화하기 위하여 다수의 렌즈를 채용하거나 광경로를 길게 하는 방법이 제안되었으나, 이는 지문인식 모듈 자체의 크기를 증대시키는 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 라인스캔 방식의 산란식 지문입력장치 개발하였다. 본 발명의 목적은 지문이 놓이는 지문입력면과, 광원에 의해 지문입력면에 접촉된 지문에서 산란된 지문영상을 반사하는 제1반사면과, 제1반사면에서 반사된 지문영상을 반사하는 제2반사면과, 제2반사면에서 반사된 지문영상이 외부로 나가는 출사면으로 구성되는 프리즘을 채용하여, 1차원 지문영상을 취득할 수 있는 광학계를 제공하는 것이다.

도1a는 흡수식 지문입력장치의 원리도.

도1b는 산란식 지문입력장치의 원리도.

도2a는 본 발명에 따른 지문입력장치의 기본 광학계

도2b는 도2a의 변형 실시예

도2c는 도2a의 또다른 변형 실시예

도3a는 지문입력창의 변형 실시예

도3b는 지문입력창의 또다른 변형 실시예

도4는 렌즈의 변형 실시예

도5는 제2 광로변경 수단을 적용한 실시예

도6a는 핀홀을 적용한 실시예

도6b는 슬릿을 적용한 실시예

도7은 프리즘의 모서리를 깎아내는 실시예

<도면 주요부의 설명>

프리즘(110), 광원(112), 렌즈부(114), 영상센서(116), 지문입력창(118), 영상처리부(125), 프리즘(210), 광원(212), 렌즈부(214), 영상센서(216), 지문입력창(218), 프리즘(10), 렌즈(20), 지문영상 감지센서(30), 광원(40), 지문입력창(12), 지문입력창(12a), 블랙코팅면(13), 광절연체 피복(13'), 제1반사면(14), 밀착코팅된 반사면(14a), 별도 설치된 반사체(14b), 제2반사면(16), 출사면(18), 프리즘의 크기를 줄이기 위해 깎아낸 부분(19), 휘볼록렌즈(22), 반사미러(50), 핀홀(60), 슬릿(60')

발명의 개요

본 발명은 기본적으로 광학식 지문입력장치 중 산란형(scattering) 지문입력장치에 관한 것으로서, 종래의 2차원(면) 감지방식이 아닌 1차원(선) 감지방식의 지문입력장치에 관한 것이다. 본 발명은 도2a와 같은 광학구조를 기본원리로 갖는다.

즉, 지문에서 반사되는 빛을 영상으로서 감지하기 위하여 지문에 조사되는 광원, 지문에서 반사된 빛의 광로를 변경하여 영상감지 수단이 있는 목적지까지 유도하는 광로변경 수단, 광로변경 수단에서 출사되는 광을 집속하는 광 집속 수단, 광집속 수단을 통과한 지문영상을 감지하여 전기적 영상신호로 출력하는 선상(線狀)의 지문영상 감지수단으로 구성된다.

상기 광집속 수단은 광로변경 수단에서 출사된 광을 지문영상 감지수단에 결상하는 광학렌즈인 것을 특징으로 하고, 상기 선상의 지문영상 감지수단은 1라인 또는 2라인 CCD인 것을 특징으로 한다.

광로변경 수단은 손가락을 올려놓아 지문이 접촉되는 지문입력면과, 광원에 의해 지문입력면에 접촉된 지문에서 산란된 빛을 반사하는 제1반사면과, 제1반사면에서 반사된 광을 반사하는 제2반사면과, 제2반사면에서 반사된 빛이 외부로 나가는 출사면으로 이루어진다.

실시예

도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도2a는 본 발명에 따른 라인스캔형 지문입력장치의 개요도로서, 지문에서 반사되는 빛을 영상으로서 감지하기 위하여 지문에 조사되는 광원(40), 지문에서 반사된 빛의 광로를 변경하여 지문영상 감지센서(30)가 있는 목적지까지 유도하는 프리즘(10), 프리즘(10)에서 출사되는 광을 집속하는 렌즈(20), 렌즈(20)를 통과한 지문영상을 감지하여 전기적 영상신호로 출력하는 선상(線狀)의 지문영상 감지센서(30)로 구성된다.

지문입력창(12)에 접촉된 지문의 골(valley)에 조사된 빛은 상으로 맺히지 못하지만, 지문의 융선(ridge)으로 조사된 빛은 사방으로 산란을 하게 되고, 산란광중 프리즘(10)으로 구성되는 광학계에서 결상조건을 만족하는 빛살들은 렌즈(20)를 통해 지문영상 감지센서(30)에 지문영상으로서 입력되는 것이다.

여기서, 광원(40)은 2차원 지문입력장치에 비해 선상(線狀)으로만 균일한 조도를 보장하면 되므로, 저전력의 소형 단일 광원으로도 충분하다(예를 들면, LED).

렌즈(20)는 프리즘(10)에서 출사된 광을 지문영상 감지센서(30)에 결상하기 위하여 있는 것인데, 본 발명에서는 지문입력이 라인스캔 방식으로 이루어지므로 2차원 지문입력장치에 비해 소형으로도 왜곡이 훨씬 적은 영상을 얻을 수 있다. 2차원 지문영상을 취득할 때에는 영상의 상하좌우 왜곡을 모두 고려하여야 하나, 1차원 라인스캔의 경우에는 영상의 좌우 왜곡만 고려하면 되므로 소형 저가의 렌즈로도 지문 인식을 위한 충분한 영상품질을 얻을 수 있다.

선상의 지문영상 감지센서(30)로는 CCD(charge coupled device) 혹은 CMOS센서를 사용할 수 있는데, 일반적인 스캐너 등에 사용되는 1라인 영상 감지센서를 사용할 수 있다. 1라인 영상 감지센서는 2차원 영상 감지센서에 비해 소형이면서도 훨씬 가격이 싸다. 본 발명에서는 다루고 있지 않지만 1차원으로 읽어들인 다수의 지문 영상을 합성하면 실제 지문 인식을 위해 사용되는 2차원 영상을 얻을 수 있다. 1차원으로 읽어들인 다수의 지문 영상을 2차원 지문 영상으로 합성하는 것은 당업자에게 알려진 다양한 방법으로 구현 할 수 있다. 상기에서 언급된 1라인 영상 감지센서 대신에 2라인 영상 감지센서를 사용하면 좀더 용이하게 영상을 합성할 수있다(참조: 미국특허공보 6,002,815).

프리즘(10)은 도2a와 같은 사다리꼴 형상을 하고 있는데, 손가락을 올려놓아 지문이 접촉되는 지문입력면(12)과, 광원(40)에 의해 지문입력면(12)에 접촉된 지문에서 산란된 빛을 반사하는 제1반사면(14)과, 제1반사면(14)에서 반사된 광을 반사하는 제2반사면(16)과, 제2반사면(16)에서 반사된 빛이 외부로 나가는 출사면(18)으로 이루어진다. 광로변경 수단(10)도 역시 본 발명의 특징인 선상 영상감지 특성에 의해 작은 크기로도 제작이 가능하여 전체적인 광학계 크기를 줄일 수 있다.

도2a의 프리즘(10)에서 제1반사면(14)과 제2반사면(16)은 프리즘 내면에서 전반사가 일어나는 면이다. 따라서 사다리꼴 프리즘(10)의 형상은 제1반사면(14)과 제2반사면(16)이 전반사를 하는 조건에 맞게 설계된다. 또한, 출사면(18)은, 제1반사면(14)과 제2반사면(16)에서 반사된 빛을 굴절시켜서 프리즘(10) 외부의 렌즈(20)와 지문영상 감지센서(30)로 이루어지는 경로의 광축과 일치되도록 하는 경사각을 갖는다. 이 경사각은 프리즘의 재질에 따른 자체 굴절률에 의해 변화될 것이다.

한편, 도2a에 나타낸 프리즘은 제1반사면(14)과 제2반사면(16)에서 각각 전반사가 일어나도록 제작되어 있지만, 다른 방식으로서 프리즘의 설계를 용이하게 하기 위하여, 도2b에서와 같이 제1반사면에 반사체를 밀착코팅하여 반사면(14a)을 형성함으로써 제2반사면(16)에서만 전반사가 일어나도록 설계할 수도 있다. 이의 구현은 CVD(chemical vapor deposition)나 스퍼터링(sputtering) 혹은 진공 메탈코팅 등에 의해 실시될 수 있으며 당업자에게는 널리 알려진 기술들이다.

또한 도2c에 나타낸 것과 같이, 도2b의 밀착코팅된 제1반사면 미러(14a) 대신에 프리즘의 외부에 별도로 반사체(14b)를 설치하여 반사를 일으키도록 구현할 수도 있다.

도2c에 묘사된 프리즘(10')을 보면 지문이 놓이는 제1면(12'), 제1면의 일단과 연결되어 모서리를 형성하는 제2면(14'), 제2면(14')의 일단과 연결되고 제1면(12')과 마주보는 제3면(16'), 제3면(16')의 일단과 제1면(12')의 일단을 연결하는 제4면(18')으로 구성되고, 제2면(14')의 외부에 반사체(14b)가 별도로 설치된다.

도2c의 제1면(12')은 도2a의 지문입력면에 해당되고, 제3면(16')은 도2a의 제2반사면(16)에 해당되고, 제4면(18')은 출사면(18)에 해당한다. 도2c의 제2면(14')은 도2a의 제1반사면(14)에 해당되지만 반사역할은 하지 않고, 제1면(12')에 접촉된 지문에서 반사되어 산란된 빛이 통과하여 외부의 반사체(14b)로 입사되도록 하는 역할을 한다. 즉, 도2c의 프리즘(10')의 제1면(12')에 접촉된 지문에서 산란된 지문영상은 제2면(14')을 통과하여 상기 반사체(14b)에서 반사된 후 다시 제2면(14')을 통해 입사되어 제3면(16')에서 전반사되어 제4면(18')으로 출사된다.

반사체(14b)는 프리즘의 외면에 밀착되도록 설치할 수도 있고 일정간격 d를 두고 설치할 수도 있다. d는 프리즘의 재질에 따른 굴절률을 고려하여 제2면(14')을 통과하는 지문영상이 제3면(16')에서 전반사가 일어나는 각도로 입사되도록 적절히 설정하면 될 것이다.

한편, 본 발명의 라인스캔형 지문입력방식에서는 지문입력면(12) 중에서 선상의 지문입력창을 제외한 영역에, 외부광의 입사를 차단하고 프리즘 내부에서의 불필요한 빛의 반사를 막기 위하여, 지문이 입력되는 선상의 창(12a)을 제외한 영역을 가공하여 확산판(diffuser)화할 수 있다. 즉, 지문이 입력되는 창 영역(12a)을 제외한 영역을 부식처리하여 지문입력면으로 입사되는 불측의(unexpected) 외부광을 최대한 차단하도록 할 수 있다.

또는, 이러한 목적으로서 도3a와 같이, 지문 입력창(12a)을 제외한 영역을 블랙코팅면(13)으로 처리할 수 있다. 이는, 지문 입력창(12a)을 제외한 영역을 식각(에칭)한 후 외부광을 차단할 수 있는 도료를 도포 또는 증착함으로써 실현된다.

도3b는 프리즘의 지문입력면(12) 중에서 지문 입력창(12a)을 제외한 영역을 식각 처리한 상태를 나타낸다. 즉, 도3b와 같이 지문입력면보다 h만큼 높은 단차를 갖도록 지문 입력창(12a)을 형성한 후에, 지문 입력창(12a)과 출사면(18)을 제외한 모든 면에 광절연체(optical insulator)로 피복을 할 수 있다. 이는, 합성수지로 몰드형성한 커버를 프리즘에 씌우는 방식으로 하여 구현할 수 있다. 이렇게 함으로써 프리즘에 입사되는 불필요한 외부광을 차단하는 효과가 더욱 커진다. 도2c에 나타낸 실시예에서는 광절연 피복을 행할 때 제1면의 지문입력창과 제2면(14'), 제4면(18')을 제외한 영역에 피복을 하여야 한다.

또한, 상기 프리즘(10)의 지문입력면(12)은 항상 외부에 노출되는 곳이어서 흠집(scratch) 등이 생길 수 있으므로, 표면보호를 위해 일반적으로 많이 사용하는다이아몬드 코팅 등을 실시할 수 있다.

도4는 렌즈의 형상을 달리 한 실시예를 나타낸다. 본 발명에 따르면, 기본적으로 선상으로 지문영상이 스캔되기 때문에 면상의 지문스캔 방식과는 달리, 작은 렌즈나 단일렌즈로도 취득되는 영상의 왜곡을 줄일 수 있다(보통은 다수의 렌즈를 조합하여 수차 또는 왜곡을 보정하고 있다). 도4의 경우는 제작이 용이한 휘볼록렌즈(22)를 광집속 수단으로서 사용할 수 있음을 나타내는 도면이다.

도5는, 렌즈(20)와 지문영상 감지센서(30) 사이에 제2 광로변경 수단, 즉 반사미러(50)가 추가되어, 렌즈(20)와 지문영상 감지센서(30) 사이의 직선거리를 줄이는 것을 나타내는 도면이다. 이로써 전체 광학계가 콤팩트화될 수 있다.

도6a, 6b는 프리즘(10)과 렌즈(20) 사이에 핀홀(60) 또는 슬릿(60')이 추가로 위치하여, 프리즘(10)에서 출사되는 지문영상의 콘트라스트를 향상하기 위한 실시예를 나타낸다.

도7은 프리즘(10)의 크기를 줄이기 위하여, 지문입력면(12), 제1반사면(14), 제2반사면(16), 출사면(18)에 영향을 주지 않는 모서리부(19)를 깎아낸 실시예를 나타내는 것이다. 본 발명에 따른 지문입력장치는 라인스캔형이므로 프리즘(10)의 출사면(18) 전면에 걸쳐서 지문영상이 통과하지는 않는다. 따라서, 프리즘(10)에 튀어나온 모서리부(19)를 지문영상에 영향을 주지 않는 만큼 깎아버리면 사이즈를 줄일 수 있을 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 구체적인 실시예에 대해설명하였다. 그러나, 본 발명의 사상이 상기 실시예에만 국한되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상은 특허청구범위에 의해 구획된 범위에서 균등물에까지 미치는 것이다.

본 발명은 새로운 구조의 라인스캔형 지문입력장치로서, 지문영상의 전체영상이 아닌 한 라인에만 상이 선명히 맺게 하면 되므로 광학계가 단순해지고, 통상의 산란식 지문입력장치에서 균일한 평면광을 얻기 위해 사용하는 다수의 광원이나 확산판 등이 필요없다는 장점을 갖는다. 또한, 1차원(1라인 또는 2라인) CCD를 채용하므로, 2차원 CCD의 경우보다 제품의 원가측면에서 유리해지고, 2차원 영상을 취득할 때 사용되는 렌즈보다 저가의 단순한 렌즈로도 선명한 상을 맺도록 할 수 있는 장점을 갖는다.

Claims

지문에 광원을 조사하여 지문에서 반사되는 빛을 지문영상으로서 감지하는 광학식 지문입력장치에 있어서,

지문이 놓이는 지문입력면과, 광원에 의해 지문입력면에 접촉된 지문에서 산란된 지문영상을 반사하도록 반사체를 밀착코팅하여 구성한 제1반사면과, 상기 제1반사면에서 반사된 지문영상을 내부에서 전반사시키는 제2반사면과, 상기 제2반사면에서 반사된 지문영상이 외부로 나가는 출사면으로 구성되는 광로변경 수단,

상기 제2반사면을 통과하여 상기 지문입력면에 광을 조사하기 위한 광원,

상기 광로변경 수단의 출사면에서 출사되는 지문영상을 집속하는 광학렌즈,

상기 광학렌즈에서 집속된 지문영상을 감지하여 전기적 영상신호로 출력하는 선상(線狀)의 지문영상 감지수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 1에서, 상기 광로변경 수단은

상기 지문입력면과 상기 제2반사면이 마주보고, 상기 제1반사면은 상기 지문입력면의 일단과 상기 제2반사면의 일단을 연결하는 형태로 구성되는 4각 프리즘인 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 2에서, 상기 프리즘의 크기를 줄이기 위하여, 상기 출사면의 일부를지문영상에 영향을 주지 않는 범위 내에서 깎아낸 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 2 또는 3에서, 상기 프리즘의 지문입력면은, 지문이 선상으로 입력되는 창을 제외한 영역이 확산판 처리된 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 2 또는 3에서, 상기 프리즘의 지문입력면은, 지문이 선상으로 입력되는 창을 제외한 영역에 블랙코팅된 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 2 또는 3에서, 상기 프리즘은, 지문이 선상으로 입력되는 창과 출사면을 제외한 영역에 광절연체로 피복되는 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 2 또는 3에서, 상기 프리즘의 지문입력면은 다이아몬드 코팅된 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 1에서, 상기 광학렌즈는 휘볼록렌즈인 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 1에서, 상기 선상의 지문영상 감지수단은 1라인 CCD 혹은 CMOS 센서인 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 1에서, 상기 선상의 지문영상 감지수단은 2라인 CCD 혹은 CMOS 센서인 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 1~3, 8~10 중 어느 한 항에 있어서, 광로변경 수단과 광학렌즈 사이에 핀홀 또는 슬릿이 추가로 위치하여, 광로변경 수단에서 출사되는 지문영상의 콘트라스트를 향상하는 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 1~3, 8~10 중 어느 한 항에 있어서, 광학렌즈와 지문영상 감지수단 사이에 제2 광로변경 수단이 추가되어 광학렌즈와 지문영상 감지수단 사이의 직선거리를 줄이는 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 11에서, 광학렌즈와 지문영상 감지수단 사이에 제2 광로변경 수단이 추가되어 광학렌즈와 지문영상 감지수단 사이의 직선거리를 줄이는 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
지문에 광원을 조사하여 지문에서 반사되는 빛을 지문영상으로서 감지하는 광학식 지문입력장치가,

지문이 놓이는 제1면, 제1면의 일단과 연결되어 모서리를 형성하는 제2면, 제2면의 일단과 연결되고 제1면과 마주보는 제3면, 제3면의 일단과 제1면의 일단을 연결하는 제4면으로 구성되는 광로변경 수단과,

상기 광로변경 수단의 제2면의 외부에 근접하여 설치된 반사 수단을 구비하는데,

상기 광로변경 수단의 제1면에 접촉된 지문에서 산란된 지문영상이 제2면을 통과하여 상기 반사수단에서 반사된 후 다시 제2면을 통해 입사되어 제3면에서 전반사되어 제4면으로 출사되는 것을 특징으로 하고,

상기 광로변경 수단의 제3면을 통과하여 상기 지문입력면에 광을 조사하기 위한 광원과, 상기 광로변경 수단의 제4면에서 출사되는 지문영상을 집속하는 광학렌즈와, 상기 광학렌즈에서 집속된 지문영상을 감지하여 전기적 영상신호로 출력하는 선상(線狀)의 지문영상 감지수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 14에서, 상기 광로변경 수단은

상기 제1면, 제2면, 제3면, 제4면으로 형성되는 4각 프리즘으로서, 제4면은 상기 제3면에서 전반사된 지문영상을 광학렌즈를 통해 지문영상 감지수단에 결상할 수 있는 각도로 출사하는 굴절각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 15에서, 상기 프리즘의 크기를 줄이기 위하여, 상기 제4면의 일부를 지문영상에 영향을 주지 않는 범위 내에서 깎아낸 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 15 또는 16에서, 상기 프리즘의 제1면은, 지문이 선상으로 입력되는 창을 제외한 영역이 확산판 처리된 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 15 또는 16에서, 상기 프리즘의 제1면은, 지문이 선상으로 입력되는 창을 제외한 영역에 블랙코팅된 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 15 또는 16에서, 상기 프리즘은, 제1면의 지문이 선상으로 입력되는 창과 제2면 및 제4면을 제외한 영역에 광절연체로 피복되는 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 15 또는 16에서, 상기 프리즘의 제1면은 다이아몬드 코팅된 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 14에서, 상기 광학렌즈는 휘볼록렌즈인 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 14에서, 상기 선상의 지문영상 감지수단은 1라인 CCD 혹은 CMOS 센서인 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 14에서, 상기 선상의 지문영상 감지수단은 2라인 CCD 혹은 CMOS 센서인 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 14~16, 21~23 중 어느 한 항에 있어서, 광로변경 수단과 광학렌즈 사이에 핀홀 또는 슬릿이 추가로 위치하여, 광로변경 수단에서 출사되는 지문영상의 콘트라스트를 향상하는 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 14~16, 21~23 중 어느 한 항에 있어서, 광학렌즈와 지문영상 감지수단 사이에 제2 광로변경 수단이 추가되어 광학렌즈와 지문영상 감지수단 사이의 직선거리를 줄이는 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.
청구항 24에서, 광학렌즈와 지문영상 감지수단 사이에 제2 광로변경 수단이 추가되어 광학렌즈와 지문영상 감지수단 사이의 직선거리를 줄이는 것을 특징으로 하는 라인스캔형 지문입력장치.